Dahlanderschaltung: Stromlaufplan erklärt
Ein Dahlandermotor hat nur eine Wicklung, aber zwei Drehzahlen im Verhältnis 2:1. Für die niedrige Drehzahl liegt die Wicklung im Dreieck, für die hohe im Doppelstern. Drei Schütze schalten um. Drück die Taster und sieh, welche Klemmen Strom bekommen.
Der Schaltplan braucht JavaScript. Die Erklärungen unten funktionieren auch ohne.
Dahlanderschaltung
Links der Hauptstromkreis mit dem Dahlandermotor, rechts der Steuerstromkreis. Drück im Plan auf S1 für die niedrige Drehzahl, auf S2 für die hohe und auf S0 zum Ausschalten. Mit Weiter gehst du die Schaltung Schritt für Schritt durch.
Die Bauteile im Plan
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Sicherungen F1 und F4
F1 schützt den Hauptstromkreis bei Kurzschluss, F4 den Steuerstromkreis.
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Schütz Q1: niedrige Drehzahl
Es legt L1, L2 und L3 an die Klemmen 1U, 1V und 1W. Die Klemmen 2U, 2V und 2W bleiben offen, die Wicklung arbeitet im Dreieck.
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Schütze Q2 und Q3: hohe Drehzahl
Q2 legt die Außenleiter an 2U, 2V und 2W. Q3 verbindet 1U, 1V und 1W miteinander und bildet so den Sternpunkt. Die Wicklung arbeitet im Doppelstern. S2 schaltet zuerst Q3 ein, erst dessen Schließer 13-14 schaltet Q2 zu.
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Motorschutzrelais F2 und F3
Jede Drehzahl hat einen eigenen Bemessungsstrom, deshalb hat jede Stufe ihr eigenes Motorschutzrelais: F2 für die niedrige, F3 für die hohe Drehzahl. Ihre Öffner 95-96 liegen beide im Steuerstromkreis.
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Taster S0, S1 und S2
S0 ist der Aus-Taster (Öffner), S1 schaltet die niedrige, S2 die hohe Drehzahl ein (Schließer). Beide Stufen halten sich über einen eigenen Hilfskontakt 13-14 selbst.
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Verriegelung
Im Pfad von Q1 liegen Öffner von Q2 und Q3, im Pfad von Q2 und Q3 ein Öffner von Q1. So kann immer nur eine Drehzahl eingeschaltet sein, solange nacheinander geschaltet wird. Bekommen beide Pfade im selben Moment Spannung, hilft die Schützverriegelung allein nicht, wie bei der Wendeschützschaltung. Dafür gibt es Tasterverriegelung oder mechanische Verriegelung.
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Dahlandermotor M1
Sechs Klemmen: 1U, 1V, 1W für die niedrige Drehzahl, 2U, 2V, 2W für die hohe. Die Daten beider Stufen stehen auf dem Leistungsschild.
Weitere Schaltungen
Stern-Dreieck-Wendeschaltung zum Ausprobieren → Rechts oder links, erst Stern, dann Dreieck: vier Schütze und ein Zeitrelais. Stern-Dreieck-Schaltung zum Ausprobieren → Anlauf im Stern, Betrieb im Dreieck: die Umschaltung live im Plan. Wendeschützschaltung zum Ausprobieren → Rechts- und Linkslauf mit zwei Schützen: sehen, wie die Verriegelung wirkt. Selbsthaltung zum Ausprobieren → Schütz mit Ein- und Aus-Taster: sehen, wie der Haltekontakt die Spule versorgt. Polumschaltung mit getrennten Wicklungen → Zwei Drehzahlen, zwei Wicklungen: anders als beim Dahlander ohne Sternpunktschütz.Was ist ein Dahlandermotor?
Ein polumschaltbarer Drehstrom-Asynchronmotor mit nur einer Wicklung. Jeder Strang besteht aus zwei Hälften. Durch Umschalten ändert sich die Polzahl und damit die Drehzahl im Verhältnis 2:1, zum Beispiel für einen Lüfter oder eine Werkzeugmaschine mit zwei festen Geschwindigkeiten.
Warum dürfen Q1 und Q3 nie gleichzeitig anziehen?
Q1 legt L1, L2 und L3 an 1U, 1V und 1W, Q3 verbindet genau diese Klemmen miteinander. Zusammen ergäbe das einen Kurzschluss zwischen den Außenleitern. Die Öffner in den Pfaden der Schütze verhindern das.
Warum schaltet Q3 vor Q2 ein?
Bei einer Schützsteuerung muss das Sternschütz vor dem Schütz für die hohe Drehzahl einschalten. So steht es im Fachartikel „Grundlagen der Elektromotoren und deren Schaltung“ von TROX, und so ist die Dahlanderschaltung im Schaltungsbuch von Eaton aufgebaut. Im Plan sorgt der Schließer 13-14 von Q3 im Pfad von Q2 dafür.
Kann ich direkt von langsam auf schnell umschalten?
In diesem Plan nicht: Die Verriegelung lässt S2 erst wirken, wenn Q1 abgefallen ist. Man schaltet also erst mit S0 aus. Es gibt auch Schaltungen, die direkt umschalten.
Dreht der Motor bei beiden Drehzahlen in dieselbe Richtung?
Das hängt vom Motor ab. Je nach Anschlussbild kann sich die Drehrichtung beim Umschalten umkehren; dann werden am Schütz für die hohe Drehzahl zwei Außenleiter getauscht. Maßgeblich ist das Anschlussbild des Herstellers. Der Plan zeigt deshalb keine Drehrichtung an.
Warum zwei Motorschutzrelais?
Bei hoher Drehzahl nimmt der Motor einen anderen Strom auf als bei niedriger. Ein Relais lässt sich aber nur auf einen Strom einstellen. Deshalb bekommt jede Stufe ihr eigenes, eingestellt nach dem Leistungsschild.
Gibt es polumschaltbare Motoren auch ohne Dahlanderwicklung?
Ja, mit zwei getrennten Wicklungen, eine für jede Drehzahl. Dort gibt es kein Sternpunktschütz. Wie das aussieht, zeigt die Polumschaltung mit getrennten Wicklungen.
Zum Plan: Er zeigt die Dreieck-Doppelstern-Schaltung als vereinfachten Stromlaufplan in aufgelöster Darstellung, angelehnt an die Ausbildung. Der Schutzleiter ist weggelassen, die Steuerspannung ist hier 230 V zwischen L1 und N. Es gibt weitere Varianten, zum Beispiel Stern-Doppelstern für Lüfter und Pumpen. Kennzeichnung und Klemmenbezeichnung können abweichen; maßgeblich sind das Anschlussbild und das Leistungsschild des Motors.
Von Felix Albers, Betriebselektriker · Stand: · Quellen & Normstand
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